(57)【要約】【課題】交流モータに矩形波電圧を印加して目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、交流モータから本来得ることができるトルクをより確実に出力可能とする。【解決手段】ハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２に矩形波電圧を印加してトルク指令Ｔｍ２＊に応じたトルクを出力させるときに、モータＭＧ２の出力トルクの絶対値を最大にする位相である基準位相ψｂ，−ψｂが回転角検出誤差θｅｒｒで補正された上で上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌとして設定され（Ｓ１１０）、トルク指令Ｔｍ２＊とトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとの差が減少するように上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌにより規定される位相範囲内で目標電圧位相ψ＊が設定され（Ｓ１２０，Ｓ１３０）、目標電圧位相ψ＊とモータＭＧ２の回転角θとに基づいてインバータ４２が制御される（Ｓ１４０）。【選択図】図４
2010017020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
直流電源からの電圧を用いて前記交流モータを駆動可能なインバータと、
前記交流モータの回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記回転位置検出手段の検出誤差を取得する誤差取得手段と、
前記交流モータに前記インバータから矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相を前記誤差取得手段により取得された前記回転位置検出手段の検出誤差で補正して該矩形波電圧の限界位相として設定する限界位相設定手段と、
前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように前記限界位相設定手段によって設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定する目標電圧位相設定手段と、
前記回転位置検出手段により検出された前記回転子の回転位置と前記目標電圧位相設定手段により設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
を備えるモータ駆動制御装置。
【請求項２】
直流電源からの電力を用いてインバータから交流モータに矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるモータ駆動制御方法であって、
（ａ）前記交流モータの回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段の検出誤差を取得するステップと、
（ｂ）前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相をステップ（ａ）にて取得された検出誤差で補正して該矩形波電圧の限界位相として設定するステップと、
（ｃ）前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するようにステップ（ｂ）にて設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定するステップと、
（ｄ）前記回転位置検出手段により検出された前記回転子の回転位置とステップ（ｃ）にて設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するステップと、
を含むモータ駆動制御方法。
【請求項３】
交流モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
直流電源からの電圧を用いて前記交流モータを駆動可能なインバータと、
前記交流モータの出力トルクを取得する出力トルク取得手段と、
前記交流モータに前記インバータから矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相を該矩形波電圧の限界位相として設定すると共に、前記矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらず前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクが増加していない場合および前記矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらず前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクが減少していない場合に前記限界位相により規定される位相範囲が狭まるように該限界位相を補正する限界位相設定手段と、
前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように前記限界位相設定手段によって設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定する目標電圧位相設定手段と、
前記交流モータの回転子の回転位置と前記目標電圧位相設定手段により設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
を備えるモータ駆動制御装置。
【請求項４】
直流電源からの電力を用いてインバータから交流モータに矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるモータ駆動制御方法であって、
（ａ）前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相を該矩形波電圧の限界位相として設定すると共に、前記矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらず前記交流モータの出力トルクが増加していない場合および前記矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらず前記交流モータの出力トルクが減少していない場合に前記限界位相により規定される位相範囲が狭まるように該限界位相を補正するステップと、
（ｂ）前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するようにステップ（ａ）にて設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定するステップと、
（ｃ）前記交流モータの回転子の回転位置とステップ（ｂ）にて設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するステップと、
を含むモータ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流モータを駆動制御するモータ駆動制御装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、交流モータを駆動するためのインバータを備えたモータ駆動制御装置として、交流モータに矩形波電圧を印加する第１の制御方式が選択された場合に、トルク指令値に対するトルク偏差に応じて矩形波電圧の位相を調整するフィードバック制御によってトルク制御を行なうものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このモータ駆動制御装置では、モータ電流と回転子の回転位置とに基づいて交流モータの出力トルクが推定されると共に、推定された出力トルクとトルク指令値との偏差に応じて矩形波電圧の位相が決定され、決定された位相に従った矩形波電圧が交流モータへ印加されるようにインバータでの電圧変換が制御される。また、この種のモータ駆動制御装置としては、モータの回転子の回転位置を検出する回転位置センサと、複数相のアームを有してモータに交流電力を供給可能なインバータと、回転子の１回転を分割した所定角度だけ回転位置が変化する毎に複数相のアームへのスイッチング指令を切換えるスイッチングタイミングが設けられるようにモータを矩形波制御する制御手段とを備えるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。このモータ駆動制御装置では、回転位置センサからの検出値および回転位置センサからの検出値が回転位置のうちの所定の基準位置に対応する基準値を示した基準時点からの経過時間に基づいて回転子が１回転するのに要した１周期時間が求められると共に、回転位置センサからの検出値が各スイッチングタイミングに対応する値となる毎に測定された各経過時間および１周期時間、ならびに各スイッチングタイミングに対応する本来の回転位置に基づいて各スイッチングタイミングにおける回転位置センサからの検出値が補正される。そして、制御手段は、補正された検出値に基づいてスイッチング指令を切換える。
【特許文献１】特開２００７−１５９３６８号公報
【特許文献２】特許第４００７１９７号公報（特開２００４−２２２４４８号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のモータ駆動制御装置において用いられる矩形波制御方式は、正弦波ＰＷＭ制御方式等に比べて制御精度（制御応答性）に劣るものの、交流モータの出力を向上させると共に銅損の発生やスイッチング損失を抑えてエネルギ効率を向上させることが可能なものである。従って、交流モータの動作領域における矩形波制御方式の適用範囲を拡大すれば、交流モータを含むモータ駆動制御系の性能やエネルギ効率をより向上させることができるであろう。ただし、このような矩形波制御方式を用いた場合、上述のようなフィードバック制御を実行しても、ある条件下で交流モータから本来得られるはずの最大トルクが出力されないこともあり、この点で、従来のモータ駆動制御装置にはなお改善の余地がある。
【０００４】
そこで、本発明のモータ駆動制御装置および方法は、交流モータに矩形波電圧を印加して目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、交流モータから本来得ることができるトルクをより確実に出力可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるモータ駆動制御装置および方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００６】
本発明によるモータ駆動制御装置は、
交流モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
直流電源からの電圧を用いて前記交流モータを駆動可能なインバータと、
前記交流モータの回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記回転位置検出手段の検出誤差を取得する誤差取得手段と、
前記交流モータに前記インバータから矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相を前記誤差取得手段により取得された前記回転位置検出手段の検出誤差で補正して該矩形波電圧の限界位相として設定する限界位相設定手段と、
前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように前記限界位相設定手段によって設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定する目標電圧位相設定手段と、
前記回転位置検出手段により検出された前記回転子の回転位置と前記目標電圧位相設定手段により設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
を備えるものである。
【０００７】
このモータ駆動制御装置では、交流モータにインバータから矩形波電圧を印加して当該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする矩形波電圧の位相が誤差取得手段により取得された回転位置検出手段の検出誤差で補正された上で矩形波電圧の限界位相として設定される。そして、目標トルクと交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように限界位相設定手段によって設定された限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相が設定され、こうして設定された目標電圧位相と回転位置検出手段により検出された交流モータの回転子の回転位置とに基づいてインバータが制御される。このように、回転位置検出手段の検出誤差を考慮しながら矩形波電圧の限界位相を設定すると共に限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相を設定することにより、回転位置検出手段の検出誤差の存在に起因して、矩形波電圧の実際の位相が出力トルクの絶対値を最大にする位相により規定される範囲外の値となったり、矩形波電圧の実際の位相変化が出力トルクの絶対値を最大にする位相に達する前に制限されてしまったりすることを抑制し、交流モータから本来得ることができるトルクをより確実に出力することが可能となる。
【０００８】
本発明によるモータ駆動制御方法は、
直流電源からの電力を用いてインバータから交流モータに矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるモータ駆動制御方法であって、
（ａ）前記交流モータの回転子の回転位置を検出する回転位置検出手段の検出誤差を取得するステップと、
（ｂ）前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相をステップ（ａ）にて取得された検出誤差で補正して該矩形波電圧の限界位相として設定するステップと、
（ｃ）前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するようにステップ（ｂ）にて設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定するステップと、
（ｄ）前記回転位置検出手段により検出された前記回転子の回転位置とステップ（ｃ）にて設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するステップと、
を含むものである。
【０００９】
この方法のように、回転位置検出手段の検出誤差を考慮しながら矩形波電圧の限界位相を設定すると共に限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相を設定することにより、回転位置検出手段の検出誤差の存在に起因して、矩形波電圧の実際の位相が出力トルクの絶対値を最大にする位相により規定される範囲外の値となったり、出力トルクの絶対値を最大にする位相に達する前に制限されてしまったりすることを抑制し、交流モータから本来得ることができるトルクをより確実に出力することが可能となる。
【００１０】
本発明による他のモータ駆動制御装置は、
交流モータを駆動制御するモータ駆動制御装置であって、
直流電源からの電圧を用いて前記交流モータを駆動可能なインバータと、
前記交流モータの出力トルクを取得する出力トルク取得手段と、
前記交流モータに前記インバータから矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相を該矩形波電圧の限界位相として設定すると共に、前記矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらず前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクが増加していない場合および前記矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらず前記出力トルク取得手段により取得される出力トルクが減少していない場合に前記限界位相により規定される位相範囲が狭まるように該限界位相を補正する限界位相設定手段と、
前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように前記限界位相設定手段によって設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定する目標電圧位相設定手段と、
前記交流モータの回転子の回転位置と前記目標電圧位相設定手段により設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するインバータ制御手段と、
を備えるものである。
【００１１】
このモータ駆動制御装置では、交流モータにインバータから矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるときに、交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする矩形波電圧の位相が当該矩形波電圧の限界位相として設定されると共に、矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらず交流モータの出力トルクが増加していない場合および矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらず交流モータの出力トルクが減少していない場合に限界位相により規定される位相範囲が狭まるように当該限界位相が補正される。そして、目標トルクと交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように限界位相設定手段によって設定された限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相が設定され、こうして設定された目標電圧位相と回転位置検出手段により検出された交流モータの回転子の回転位置とに基づいてインバータが制御される。このように、矩形波電圧の位相の設定状態と交流モータから実際に出力されるトルクとの関係に応じて矩形波電圧の限界位相を補正すると共に限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相を設定すれば、様々な要因から矩形波電圧の実際の位相が出力トルクの絶対値を最大にする位相により規定される範囲外の値となってしまうことを抑制し、交流モータから本来得ることができるトルクをより確実に出力することが可能となる。
【００１２】
本発明による他のモータ駆動制御方法は、
直流電源からの電力を用いてインバータから交流モータに矩形波電圧を印加して該交流モータに目標トルクに応じたトルクを出力させるモータ駆動制御方法であって、
（ａ）前記交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする前記矩形波電圧の位相を該矩形波電圧の限界位相として設定すると共に、前記矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらず前記交流モータの出力トルクが増加していない場合および前記矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらず前記交流モータの出力トルクが減少していない場合に前記限界位相により規定される位相範囲が狭まるように該限界位相を補正するステップと、
（ｂ）前記目標トルクと前記交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するようにステップ（ａ）にて設定された限界位相により規定される位相範囲内で前記矩形波電圧の目標電圧位相を設定するステップと、
（ｃ）前記交流モータの回転子の回転位置とステップ（ｂ）にて設定された目標電圧位相とに基づいて前記インバータを制御するステップと、
を含むものである。
【００１３】
この方法のように、矩形波電圧の位相の設定状態と交流モータから実際に出力されるトルクとの関係に応じて矩形波電圧の限界位相を補正すると共に限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相を設定すれば、様々な要因から矩形波電圧の実際の位相が出力トルクの絶対値を最大にする位相により規定される範囲外の値となってしまうことを抑制し、交流モータから本来得ることができるトルクをより確実に出力することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係るモータ駆動制御装置を備えたハイブリッド自動車２０の概略構成図であり、図２は、ハイブリッド自動車２０に含まれるモータ駆動制御系の概略構成図である。これらの図面に示すように、実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された車軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、直流電力を交流電力に変換してモータＭＧ１，ＭＧ２に供給可能なインバータ４１，４２と、バッテリ５０からの電力を電圧変換してインバータ４１，４２に供給可能な昇圧コンバータ５５と、ハイブリッド自動車２０の全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０等とを備えるものである。
【００１６】
エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４による燃料噴射量や点火時期、吸入空気量等の制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２に対して設けられて当該エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号や上記センサからの信号等に基づいてエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッドＥＣＵ７０に出力する。
【００１７】
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構として構成されている。機関側回転要素としてのキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、車軸側回転要素としてのリングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、動力分配統合機構３０は、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側とにそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構３７およびデファレンシャルギヤ３８を介して最終的に駆動輪である車輪３９ａ，３９ｂに出力される。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、何れも内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを有する同期発電電動機（交流モータ）として構成されており、インバータ４１，４２を介して直流電源であるバッテリ５０と電力のやり取りを行う。インバータ４１，４２は、図２に示すように、６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６またはＴ２１〜Ｔ２６とトランジスタＴ１１〜Ｔ１６またはＴ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６またはＤ２１〜Ｄ２６とにより構成されている。トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６は、それぞれインバータ４１，４２が電力ライン５４として共用する正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに対してソース側とシンク側になるよう２個ずつ対をなすように配置されており、対となるトランジスタ同士の接続点の各々にモータＭＧ１，ＭＧ２の三相コイル（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各々が接続されている。従って、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとの間に電圧が作用している状態で対をなすトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６のオン時間の割合を制御することにより三相コイルに回転磁界を形成してモータＭＧ１，ＭＧ２を回転駆動することが可能となる。また、インバータ４１，４２は、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとを共用しているから、モータＭＧ１，ＭＧ２の何れかで発電される電力を他のモータに供給することができる。そして、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとには電圧を平滑化する平滑コンデンサ５７が接続されている。
【００１９】
昇圧コンバータ５５は、システムメインリレー５６を介してバッテリ５０と接続されており、図２に示すように、２つのトランジスタＴ３１（上アーム）およびトランジスタＴ３２（下アーム）と、トランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２と、リアクトルＬとを含む。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、両者の接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとには、システムメインリレー５６を介してバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されると共に、昇圧コンバータ５５のバッテリ５０側の電圧を平滑化する平滑コンデンサ５９が接続されている。更に、平滑コンデンサ５９の端子間には第２電圧センサ９２が設置されており、この第２電圧センサ９２の検出値を用いて昇圧コンバータ５５の昇圧前電圧（直流電源側の電圧）ＶＬが取得される。これにより、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりバッテリ５０側の電圧（昇圧前電圧ＶＬ）に対してインバータ４１，４２側の電圧を昇圧することができる。この場合、インバータ４１，４２に印加され得る昇圧コンバータ５５による昇圧後電圧（電動機駆動回路側の電圧）ＶＨは、平滑コンデンサ５７の端子間に設置された第３電圧センサ９３の検出値を用いて取得される。また、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することにより、正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電することもできる。
【００２０】
これらのインバータ４１，４２や昇圧コンバータ５５は、何れもモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０により制御され、それによりモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動制御される。モータＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート等（何れも図示省略）を備える。モータＥＣＵ４０には、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置（回転角θ）を検出する回転位置検出センサ（レゾルバ）４３，４４からの信号や、第２および第３電圧センサ９２，９３からの電圧ＶＬおよびＶＨ、電流センサ９５ｖ，９５ｗ，９６ｖ，９６ｗ（図２参照）により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流といったモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御に必要な信号が入力される。また、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号や、システムメインリレー５６への駆動信号、昇圧コンバータ５５へのスイッチング制御信号等が出力される。更に、モータＥＣＵ４０は、バッテリＥＣＵ５２やハイブリッドＥＣＵ７０と通信しており、上記センサからの信号に加えてバッテリＥＣＵ５２からの信号、ハイブリッドＥＣＵ７０からの制御信号をも用いてモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。加えて、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２といったモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータを計算・取得し、必要に応じてこれらのデータをハイブリッドＥＣＵ７０等に出力する。
【００２１】
バッテリ５０は、実施例ではニッケル水素二次電池あるいはリチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された第１電圧センサ９１からの端子間電圧ＶＢ、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からのバッテリ温度Ｔｂ等が入力されている。バッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッドＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４に出力する。更に、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量ＳＯＣを算出したり、当該残容量ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を算出したり、残容量ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である充電許容電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である放電許容電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。
【００２２】
ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６、図示しない入出力ポートおよび通信ポート等を備える。ハイブリッドＥＣＵ７０には、イグニッションスイッチ（スタートスイッチ）８０からのイグニッション信号、シフトレバー８１の操作位置であるシフトポジションＳＰを検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルストロークセンサ８６からのブレーキペダルストロークＢＳ、車速センサ８７からの車速Ｖ等が入力ポートを介して入力される。また、ハイブリッドＥＣＵ７０は、上述したようにエンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と各種制御信号やデータのやり取りを行っている。
【００２３】
そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ハイブリッド自動車２０の走行時に、基本的に、運転者のアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算すると共に、この要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１の目標トルクを示すトルク指令Ｔｍ１＊、モータＭＧ２の目標トルクを示すトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。ここで、実施例のハイブリッド自動車２０におけるエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２との運転制御方式には、トルク変換運転モードや充放電運転モード、モータ運転モード等が含まれる。トルク変換運転モードのもとで、ハイブリッドＥＣＵ７０は、要求トルクＴｒ＊に見合う動力（パワー）がエンジン２２から出力されるように目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定すると共に、エンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１およびＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。また、充放電運転モードのもとで、ハイブリッドＥＣＵ７０は、要求トルクＴｒ＊とバッテリ５０の充放電に要求される充放電要求パワーＰｂ＊との和に見合う動力（パワー）がエンジン２２から出力されるように目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定すると共に、バッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部または一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１およびＭＧ２とによりトルク変換されて要求トルクＴｒ＊に応じたトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。実施例のハイブリッド自動車２０では、トルク変換運転モードや充放電運転モードのもとで所定条件が成立した場合、エンジン２２を自動的に停止・始動させる間欠運転が実行される。更に、モータ運転モードのもとで、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２の運転を停止させると共にモータＭＧ２にのみ要求トルクＴｒ＊に見合うトルクをリングギヤ軸３２ａに出力させる。この場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊をそれぞれ値０に設定すると共に、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊を要求トルクＴｒ＊や動力分配統合機構３０のギヤ比ρ、減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒ等に基づいて設定する。加えて、ハイブリッド自動車２０の停止中あるいはモータ運転モードのもとでの走行中にエンジン２２の始動要求に応じて当該エンジン２２を始動させる場合、ハイブリッドＥＣＵ７０は、モータＭＧ１によりエンジン２２がクランキングされると共に、当該クランキングに伴ってリングギヤ軸３２ａに作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクがキャンセルされつつ要求トルクＴｒ＊に基づくトルクがリングギヤ軸３２ａに出力されるようにモータＭＧ１およびＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ１＊およびトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。
【００２４】
このようにして、ハイブリッドＥＣＵ７０によりエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１に対するトルク指令Ｔｍ１＊、モータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊が設定されると、目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊がエンジンＥＣＵ２４に送信されると共に、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊がモータＥＣＵ４０に送信される。そして、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッドＥＣＵ７０からの目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊が得られるようにエンジン２２を制御する。また、モータＥＣＵ４０は、ハイブリッドＥＣＵ７０からのトルク指令Ｔｍ１＊に従ってモータＭＧ１が駆動されると共にハイブリッドＥＣＵ７０からのトルク指令Ｔｍ２＊に従ってモータＭＧ２が駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング制御を行なう。ここで、実施例のモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１およびＭＧ２をトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とに応じて、正弦波ＰＷＭ電圧を用いる正弦波ＰＷＭ制御方式、過変調ＰＷＭ電圧を用いる過変調ＰＷＭ制御方式および矩形波電圧を用いる矩形波制御方式という３つの制御方式の何れかによりインバータ４１および４２をスイッチング制御する。正弦波ＰＷＭ制御方式は、一般に「ＰＷＭ制御」と称されるものであり、正弦波状の電圧指令値と三角波等の搬送波との電圧差に応じてトランジスタＴ１１〜Ｔ１６、トランジスタＴ２１〜２６をオン／オフ制御することにより、正弦波状の基本波成分をもった出力電圧（ＰＷＭ電圧）を得る方式である。正弦波ＰＷＭ制御方式を用いた場合、昇圧コンバータ５５（平滑コンデンサ５７）から供給される昇圧後電圧（インバータ入力電圧）ＶＨに対する出力電圧（基本波成分の振幅）の割合である変調率Ｋｍｄをおおよそ値０〜値０．６１の範囲内に設定することができる。また、過変調ＰＷＭ制御方式は、搬送波の振幅を縮小するように歪ませた上で上述の正弦波ＰＷＭ制御方式と同様の制御を行なうものであり、変調率をおおよそ値０．６１〜０．７８の範囲内に設定可能とするものである。更に、矩形波制御方式は、理論上、最大の振幅をもった基本波成分を発生させることができるものであって、振幅一定の矩形電圧の位相ψ（図３参照）をトルク指令に応じて変化させることでモータトルクを制御可能とするものである。この矩形波制御方式を用いた場合、変調率Ｋｍｄは一定値（おおよそ値０．７８）となる。なお、インバータ４１，４２（モータＭＧ１，ＭＧ２）の制御精度（制御応答性）は、正弦波ＰＷＭ制御方式、過変調ＰＷＭ制御方式、矩形波制御方式の順に低下していくことになるが、矩形波制御方式を用いることにより、直流電源の電圧利用率を向上させる共に、銅損の発生やスイッチング損失を抑えてエネルギ効率を向上させることが可能となる。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数が高まる高回転域においては、基本的に制御方式として矩形波制御方式が用いられることになるが、この場合には、インバータ４１，４２側の電圧である昇圧後電圧ＶＨがモータＭＧ１，ＭＧ２で発生する誘起電圧よりも高くなるように弱め界磁電流を供給する弱め界磁制御が実行される。そして、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２の目標動作���（現在の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２およびトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊）に応じてバッテリ５０の定格電圧（例えばＤＣ１５０Ｖ）が所定電圧（例えば最大６５０Ｖ）まで昇圧されるようにモータＥＣＵ４０により昇圧コンバータ５５が制御される。
【００２５】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にリングギヤ軸３２ａに走行用の動力を出力可能なモータＭＧ２（インバータ４２）が矩形波制御方式により制御されるときの動作については説明する。図４は、モータＭＧ２を矩形波制御方式により制御すべきときに、実施例のモータＥＣＵ４０により所定時間おきに繰り返し実行される矩形波制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、図４の矩形波制御ルーチンは、モータＭＧ１を矩形波制御方式により制御すべきときにも実行され得ることはいうまでもない。
【００２６】
図４の矩形波制御ルーチンの開始に際して、モータＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２の回転子の回転角θ、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２、ハイブリッドＥＣＵ７０からのモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊、モータＭＧ２により出力されているトルクの推定値であるトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔ、回転位置検出センサ４４の検出誤差である回転角検出誤差θｅｒｒといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４４からの回転角θに基づいて別途計算されるものである。また、トルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔは、例えばモータＭＧ２の三相コイルのＵ相、Ｖ相の相電流Ｉｕ，Ｉｖを座標変換して得られるｄ軸、ｑ軸の電流Ｉｄ，Ｉｑから推定可能なものであり、実施例では、ｄ軸，ｑ軸の電流Ｉｄ，ＩｑとモータＭＧ２の出力トルクとの関係を規定するように予め作成されたトルク推定用マップから相電流Ｉｕ，Ｉｖの実測値に基づく電流Ｉｄ，Ｉｑに対応したものがトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとして別途導出される。更に、実施例において、回転位置検出センサ４４の検出誤差である回転角検出誤差θｅｒｒは、モータＥＣＵ４０により別途実行される特許第４００７１９７号公報に記載された手法に従う図示しない回転角検出誤差算出ルーチンを経て６０°ごとのズレ角として求められるものである。
【００２７】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、インバータ４２からモータＭＧ２に印加する矩形波電圧の位相の上限側限界値である上限側限界位相ψｕｌと下限側限界値である下限側限界位相ψｌｌとを設定する（ステップＳ１１０）。実施例において、上限側限界位相ψｕｌは、回転角検出誤差θｅｒｒが値０であるときにモータＭＧ２の出力トルクを最大にする位相である基準位相ψｂ（正の値）にステップＳ１００にて入力した回転角検出誤差θｅｒｒを加算した値に設定され、下限側限界位相ψｕｌは、回転角検出誤差θｅｒｒが値０であるときにモータＭＧ２の出力トルクを最小にする位相である基準値−ψｂにステップＳ１００にて入力した回転角検出誤差θｅｒｒを加算した値に設定される。ここで、電圧位相ψとモータの出力トルクＴとの間には、次式（１）に示すような関係が成立する（ただし、（１）式において、“ｐ”は極対数であり、“φ”は磁束鎖交数であり、“Ｌｄ”はｄ軸のインダクタンスであり、“Ｌｑ”はｑ軸のインダクタンスであり、“ω”はモータの角速度（＝２π×回転数）であり、“ψ”は電圧位相である）。実施例では、かかる式（１）を利用して、トルク指令Ｔｍ２＊および回転数Ｎｍ２（昇圧後電圧ＶＨ、角速度ω、磁束鎖交数φ等）と基準位相ψｂとの関係が予め定められて図示しないマップとしてモータＥＣＵ４０の記憶装置（図示省略）に記憶されており、ステップＳ１１０では、当該マップからトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに対応した基準位相ψｂが導出される。このようなステップＳ１１０の処理が実行されることにより、図５に示すように、回転角検出誤差θｅｒｒが正の値である場合すなわち回転位置検出センサ４４が回転角θを真値よりも大きい値として検出する場合には、上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌが基準位相ψｂおよび−ψｂを値θｅｒｒだけ進み側に補正した値に設定される（図５の一点鎖線参照）。また、回転角検出誤差θｅｒｒが負の値である場合すなわち回転位置検出センサ４４が回転角θを真値よりも小さい値として検出する場合には、上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌが基準位相ψｂおよび−ψｂを値θｅｒｒだけ遅れ側に補正した値に設定される（図５の二点鎖線参照）。
【００２８】
【数１】
2010017020.tif 000003
【００２９】
こうして上限側限界位相ψｕｌと下限側限界位相ψｌｌとを設定したならば、ステップＳ１００にて入力したトルク指令Ｔｍ２＊とトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとを用いて次式（２）に従いインバータ４２からモータＭＧ２に印加する矩形波電圧の位相の仮の目標値である仮電圧位相ψｔｍｐを設定する（ステップＳ１２０）。式（２）は、目標トルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊とモータＭＧ２の出力トルクを示すトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとの差（Ｔｍ２＊−Ｔｍ２ｅｓｔ）をできるだけ小さくするためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第１項の「ｋｐ」は比例項のゲインであり、右辺第２項の「ｋｉ」は積分項のゲインである。続いて、ステップＳ１２０にて設定した仮電圧位相ψｔｍｐと上限側限界位相ψｕｌとの小さい方と、下限側限界位相ψｌｌとの大きい方を目標電圧位相ψ＊として設定する（ステップＳ１３０）。そして、ステップＳ１００にて入力した回転角θとステップＳ１３０にて設定した目標電圧位相ψ＊とに基づいてインバータ４２を制御する（ステップＳ１４０）。すなわち、ステップＳ１４０では、回転角θと目標電圧位相ψ＊とに従ったＵ相、Ｖ相およびＷ相の各相に対する矩形波パルスを生成し、これらの矩形波パルス信号に基づいてインバータ４２をスイッチング制御し、ステップＳ１４０の処理の後、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。
【００３０】
ψtmp = kp・(Tm2*-Tm2est)+ki・∫(Tm2*-Tm2est)・dt  …（２）
【００３１】
以上説明したように、実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２にインバータ４２から矩形波電圧を印加して当該モータＭＧ２にトルク指令Ｔｍ２＊に応じたトルクを出力させるときに、モータＭＧ２の出力トルクの絶対値を最大にする位相である基準位相ψｂ，−ψｂが回転角検出誤差θｅｒｒで補正された上で矩形波電圧の上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌとして設定される（ステップＳ１１０）。そして、トルク指令Ｔｍ２＊とモータＭＧ２の出力トルクを示すトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとの差であるトルク偏差が減少するように上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌにより規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相ψ＊が設定され（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、こうして設定された目標電圧位相ψ＊と回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転角θとに基づいてインバータ４２が制御される（ステップＳ１４０）。このように、回転位置検出センサ４４の検出誤差である回転角検出誤差θｅｒｒを考慮しながら矩形波電圧の上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌを設定すると共に上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌにより規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相ψ＊を設定することにより、回転角検出誤差θｅｒｒに起因して、矩形波電圧の実際の位相がモータＭＧ２の出力トルクの絶対値を最大にする位相（基準位相ψｂ，−ψｂ）により規定される範囲外の値となったり、矩形波電圧の実際の位相変化がモータＭＧ２の出力トルクの絶対値を最大にする位相（基準位相ψｂ，−ψｂ）に達する前に制限されてしまったりすることを抑制し、モータＭＧ２から本来得ることができるトルクをより確実に出力することが可能となる。
【００３２】
図６は、本発明の変形例に係る矩形波制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。図６の矩形波制御ルーチンは、上述のハイブリッド自動車２０においてモータＭＧ２を矩形波制御方式により制御すべきときに、モータＥＣＵ４０により所定時間おきに繰り返し実行され得るものである。なお、図６の矩形波制御ルーチンも、モータＭＧ１を矩形波制御方式により制御すべきときに実行され得ることはいうまでもない。
【００３３】
図６の矩形波制御ルーチンの開始に際して、モータＥＣＵ４０の図示しないＣＰＵは、回転位置検出センサ４４からのモータＭＧ２の回転子の回転角θや、モータＭＧ２の現在の回転数Ｎｍ２、ハイブリッドＥＣＵ７０からのモータＭＧ２に対するトルク指令Ｔｍ２＊、トルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔといった制御に必要なデータの入力処理を実行する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００のデータ入力処理の後、例えば、本ルーチンの前回実行時における目標電圧位相ψ＊を前回の上限側限界位相ψｕｌから所定値を減じた値や下限側限界位相ψｌｌに所定値を加算した値と比較することにより、矩形波電圧の位相が上限側限界位相ψｕｌあるいは下限側限界位相ψｌｌ付近にあるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。矩形波電圧の位相が上限側限界位相ψｕｌあるいは下限側限界位相ψｌｌ付近になければ、図４のステップＳ１１０にて用いられるものと同様のマップから導出されるトルク指令Ｔｍ２＊と回転数Ｎｍ２とに対応した基準位相ψｂを上限側限界位相ψｕｌとして設定すると共に、基準値−ψｂを下限側限界位相ψｌｌとして設定する（ステップＳ２２０）。続いて、ステップＳ２００にて入力したトルク指令Ｔｍ２＊とトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとを用いて上記式（２）に従いインバータ４２からモータＭＧ２に印加する矩形波電圧の位相の仮の目標値である仮電圧位相ψｔｍｐを設定する（ステップＳ２３０）。そして、仮電圧位相ψｔｍｐを設定したならば、図４のステップＳ１３０と同様にして目標電圧位相ψ＊を設定すると共に（ステップＳ２４０）、図４のステップＳ１４０と同様にしてインバータ４２を制御し（ステップＳ２５０）、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００３４】
一方、ステップＳ２１０にて矩形波電圧の位相が上限側限界位相ψｕｌあるいは下限側限界位相ψｌｌ付近にあると判断された場合には、本ルーチンの前回実行時に目標電圧位相ψ＊が進められたか（増加させられたか）否かを判定し（ステップＳ２６０）、本ルーチンの前回実行時に目標電圧位相ψ＊が進められていた場合には、ステップＳ２００にて入力したトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔ（今回値）が本ルーチンの前回実行時にステップＳ２００にて入力したトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔ（前回値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２７０）。ステップＳ２７０にてトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔの今回値が前回値以下であると判断される場合には、矩形波電圧の位相ψを進めたにも拘わらずモータＭＧ２の出力トルクが増加していない（減少している）ことになる。従って、ステップＳ２７０にて肯定判断がなされた場合には、上限側限界位相ψｕｌを現在の値から所定値Δψ（例えば５〜１０°程度の値）を減じた値に設定すると共に、下限側限界位相ψｌｌを現在の値に所定値Δψを加算した値に設定すると共に（ステップＳ２８０）、上述のステップＳ２３０〜Ｓ２５０の処理を実行した上で、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。これに対して、ステップＳ２７０にて否定判断がなされた場合には、上述のステップＳ２２０〜Ｓ２５０の処理を実行した上で、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００３５】
また、ステップＳ２６０にて本ルーチンの前回実行時に目標電圧位相ψ＊が進められていないと判断された場合には、トルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔの今回値が前回値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２９０）。ステップＳ２９０にてトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔの今回値が前回値以上であると判断される場合には、矩形波電圧の位相ψを遅らせたにも拘わらずモータＭＧ２の出力トルクが減少していない（増加している）ことになる。従って、ステップＳ２９０にて肯定判断がなされた場合にも、上限側限界位相ψｕｌを現在の値から所定値Δψを減じた値に設定すると共に、下限側限界位相ψｌｌを現在の値に所定値Δψを加算した値に設定すると共に（ステップＳ２８０）、上述のステップＳ２３０〜Ｓ２５０の処理を実行した上で、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。これに対して、ステップＳ２９０にて否定判断がなされた場合には、上述のステップＳ２２０〜Ｓ２５０の処理を実行した上で、再度ステップＳ２００以降の処理を実行する。
【００３６】
上述の図６の矩形波制御ルーチンを採用した場合、モータＭＧ２にインバータ４２から矩形波電圧を印加して当該モータＭＧ２にトルク指令Ｔｍ２＊に応じたトルクを出力させるときに、モータＭＧ２の出力トルクの絶対値を最大にする位相である基準位相ψｂ，−ψｂが矩形波電圧の上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌとして設定されると共に（ステップＳ２２０）、矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらずモータＭＧ２の出力トルクが増加していない場合（ステップＳ２７０）および矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらずモータＭＧ２の出力トルクが減少していない場合（ステップＳ２９０）に上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌにより規定される位相範囲が狭まるように上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌが補正される（ステップＳ２８０）。そして、トルク指令Ｔｍ２＊とモータＭＧ２の出力トルクを示すトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとの差であるトルク偏差が減少するように上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌにより規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相ψ＊が設定され（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）、こうして設定された目標電圧位相ψ＊と回転位置検出センサ４４により検出されたモータＭＧ２の回転子の回転角θとに基づいてインバータ４２が制御される（ステップＳ２５０）。このように、矩形波電圧の位相の設定状態とモータＭＧ２から実際に出力されるトルクを示すトルク推定値Ｔｍ２ｅｓｔとの関係に応じて矩形波電圧の上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌを補正すると共に上限側限界位相ψｕｌおよび下限側限界位相ψｌｌにより規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相ψ＊を設定すれば、上述のような回転位置検出センサ４４等の検出誤差や周囲環境温度の影響といった様々な要因から矩形波電圧の実際の位相がモータＭＧ２の出力トルクの絶対値を最大にする位相である基準位相ψｂ，−ψｂにより規定される範囲外の値となってしまうことを抑制し、モータＭＧ２から本来得ることができるトルクをより確実に出力することが可能となる。
【００３７】
なお、上記実施例のハイブリッド自動車２０では、車軸としてのリングギヤ軸３２ａとモータＭＧ２とがモータＭＧ２の回転数を減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する減速ギヤ３５を介して連結されているが、減速ギヤ３５の代わりに、例えばＨｉ，Ｌｏの２段の変速段あるいは３段以上の変速段を有したモータＭＧ２の回転数を変速してリングギヤ軸３２ａに伝達する変速機を採用してもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０は、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸に出力するものであるが、本発明の適用対象はこれに限られるものでもない。すなわち、本発明は、図７に示す変形例としてのハイブリッド自動車１２０のように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａに接続された車軸（車輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図７における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に出力するものに適用されてもよい。また、エンジン２２は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料の供給を受けて動力を出力する内燃機関以外の水素エンジンといったような他の形式のものであってもよく、モータＭＧ１，ＭＧ２は、同期発電電動機以外の誘導電動機といったような他の形式のものであってもよい。
【００３８】
ここで、上記実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明しておく。すなわち、上記実施例等において、直流電源であるバッテリ５０からの電圧を用いてモータＭＧ２を駆動可能なインバータ４２が「インバータ」に相当し、モータＭＧ２の回転子の回転位置すなわち回転角θを検出する回転位置検出センサ４４が「回転位置検出手段」に相当し、図示しない回転角検出誤差算出ルーチンを実行して回転角検出誤差θｅｒｒを６０°ごとのズレ角として求めるモータＥＣＵ４０が「誤差取得手段」に相当し、図２のステップＳ１１０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「限界位相設定手段」に相当し、図２のステップＳ１２０およびＳ１３０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「目標電圧位相設定手段」に相当し、図２のステップＳ１４０の処理を実行するモータＥＣＵ４０が「インバータ制御手段」に相当する。また、図６のステップＳ２１０〜Ｓ２９０の処理を実行するモータＥＣＵ４０も「限界位相設定手段」に相当し、図６のステップＳ２３０およびＳ２４０の処理を実行するモータＥＣＵ４０も「目標電圧位相設定手段」に相当し、図６のステップＳ２５０の処理を実行するモータＥＣＵ４０も「インバータ制御手段」に相当する。
【００３９】
ただし、「回転位置検出手段」は、交流モータの回転子の回転位置を検出可能なものであれば、レゾルバである回転位置検出センサ４４以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「誤差検出手段」は、回転位置検出手段の検出誤差を取得可能なものであれば、特許第４００７１９７号公報に記載された手法に従って回転角検出誤差θｅｒｒを取得するモータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「限界位相設定手段」は、交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする矩形波電圧の位相を回転位置検出手段の検出誤差で補正して矩形波電圧の限界位相として設定するものであれば、モータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「目標電圧位相設定手段」は、目標トルクと交流モータの出力トルクとの差を示すトルク偏差が減少するように限界位相により規定される位相範囲内で矩形波電圧の目標電圧位相を設定するものであれば、モータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。「インバータ制御手段」は、回転子の回転位置と目標電圧位相とに基づいてインバータを制御するものであれば、モータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。また、「出力トルク取得手段」は、交流モータの出力トルクを検出または推定可能なものであれば、モータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。更に、「限界位相設定手段」は、交流モータの出力トルクの絶対値を最大にする矩形波電圧の位相を限界位相として設定すると共に、矩形波電圧の位相を進めたにも拘わらず出力トルクが増加していない場合および矩形波電圧の位相を遅らせたにも拘わらず出力トルクが減少していない場合に限界位相により規定される位相範囲が狭まるように限界位相を補正するものであれば、モータＥＣＵ４０以外の他の如何なる形式のものであっても構わない。何れにしても、これら実施例および変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００４０】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、モータ駆動制御装置の製造産業等において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例に係るモータ駆動制御装置を備えたハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】モータＭＧ１およびＭＧ２を含むモータ駆動制御系の概略構成図である。
【図３】回転子の回転角θとモータＭＧ２に印加される矩形波電圧との関係を例示する説明図である。
【図４】実施例のモータＥＣＵ４０により実行される矩形波制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】電圧位相ψとモータＭＧ２の出力トルクとの関係を例示する説明図である。
【図６】変形例に係る矩形波制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】変形例に係るハイブリッド自動車１２０の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８  ダンパ、３０  動力分配統合機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３２ａ  リングギヤ軸、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３５  減速ギヤ、３７  ギヤ機構、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ〜３９ｄ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５１  温度センサ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４  電力ライン、５４ａ  正極母線、５４ｂ  負極母線、５５  昇圧コンバータ、５６  システムメインリレー、５７  ，５９  平滑コンデンサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ）、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルストロークセンサ、８７  車速センサ、９１  第１電圧センサ、９２  第２電圧センサ、９３  第３電圧センサ、９５ｖ，９５ｗ，９６ｖ，９６ｗ  電流センサ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２  ダイオード、Ｌ  リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６，Ｔ３１，Ｔ３２  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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